Mars Helicopter est petit engin autonome à hélices. Il voyagera en compagnie du rover Mars 2020 dont le lancement est prévu en juillet 2020, afin de démontrer la viabilité et le potentiel des véhicules plus lourd que l'air sur la Planète Rouge.
Selon le nouvel administrateur de la NASA, Jim Bridenstine, « Mars Helicopter » est très prometteur pour nos futures missions scientifiques, de découverte et d'exploration de Mars ».
Lancé en août 2013, le développement de l'hélicoptère martien a abouti à un engin de 1,8 kg équipé de deux pales en rotation opposée qui vont devoir tourner à raison de 3 000 tours/min, contre 300 pour un hélicoptère sur Terre.
L'hélicoptère sera partiellement recouvert de cellules solaires pour charger ses batteries lithium-ion et disposera d'un mécanisme de chauffage pour maintenir ses composants à températures nominales pendant les nuits froides de Mars.
Le challenge qu'à dû relever l'équipe du Jet Propulsion Laboratory a été de concevoir un engin capable de voler dans une atmosphère raréfiée comme celle de Mars. Le record d'altitude pour un hélicoptère volant sur Terre est d'environ 12 km d'altitude. Sur la Planète Rouge, l'atmosphère est cent fois plus ténue que sur notre planète. Pour Mimi Aung, chef de projet de Mars Helicopter au JPL, « faire voler à cette faible densité atmosphérique, il fallait tout examiner, le rendre aussi léger que possible tout en étant aussi robuste et puissant qu'il peut l'être ».
Après son atterrissage en février 2021, le rover cherchera un endroit approprié pour déployer l'hélicoptère et le poser au sol. Il s'en éloignera à une distance de sécurité et servira de station de relai pour les commandes envoyées depuis la Terre. Une fois ses batteries chargées, l'hélicoptère subira une série de tests avant d'effectuer son premier vol en mode automatique. La distance Terre-Mars ne permettant pas de contrôler l'engin en temps réel, il aura la capacité de recevoir et d'interpréter les ordres envoyés depuis le sol et de se piloter par ses propres moyens.
Les essais se dérouleront sur une période d'un mois durant laquelle cinq vols seront réalisés. La distance parcourue s'étendra au fil des essais pour atteindre quelques centaines de mètres pour une durée maximale de 90 secondes. Lors de son premier vol, l'hélicoptère effectuera une courte montée verticale jusqu'à 3 mètres, où il volera pendant environ 30 secondes.
Mars Helicopter est un démonstrateur technologique indépendant de la mission du rover Mars 2020. Le projet est considéré comme à haut risque mais avec un réel potentiel pour les futures missions d'exploration martienne. En cas de succès, l'hélicoptère martien pourrait s'avérer être un atout en tant qu'éclaireur et véhicule aérien volant à basse altitude pour accéder à des endroits inaccessibles par voies terrestres.
Sources
